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三代战机换装相控阵雷达并不简单 需突破6大难题

相控阵雷达是四代机的标配,而现在各国的三代机也时兴用相控阵雷达替换原先普遍使用的机械扫描雷达,不过大家可能没想到的是,三代机换相控阵雷达说起来简单,真做起来却很不容易。

三代机不约而同换相控阵雷达,看中的当然是它带来的巨大增益,增益有多大?举个例子可以说明,美国F-22战斗机,其有源相控阵雷达AN/APG-77对雷达反射截面积为1平方米目标,探测距离能够达到200千米。而传统三代机,主要是使用脉冲多普勒雷达,对于5平方米的目标,探测距离也就100千米左右;如果折算到同样对1平方米雷达反射截面积目标的作用距离,就会下降到只有70千米。换句话说,采用有源相控阵雷达,探测距离可以扩展3倍!

  图注:F-15战斗机机的相控阵雷达天线为正方形

但是三代机换装相控阵雷达,换装过程绝不是拆掉旧雷达、装上新雷达这么简单的一件事。

首先,天线必须要更换或升级,天线阵面后面要安装收发组件,而有的天线,组件甚至是和天线辐射单元集成在一起。

其次,旋转机构要取消,再加上大量的收发组件要紧贴天线背面,所以机头的重量和重量分布可能发生变化。

第三,由于功率的变化,会产生不同的发热量,冷却系统可能也要改进。

第四,由于相控阵雷达工作模式多,所以,雷达信号处理器软件甚至是硬件,以及提供给飞行员的操作界面,也都要进行改进。

第五,除了雷达系统外,由于雷达威力或精度等性能的改善,给武器系统也提供了更多的要求,为了与更高威力的雷达相匹配,可能火力系统的射程和精度也要提高。

还有,相控阵雷达特别是有源相控阵雷达可以具备电子战功能,雷达的大型天线可能用来做通信,这些可能涉及到航电系统的重新设计。

  图注:美国F-18-APG-73机载扫描雷达特写